KR100819203B1 - 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

자동변속기 직접 변속제어를 위한 솔레노이드 밸브의 개발을 위하여 솔레노이드 밸브의 크기를 작게 유지하면서 고유량을 제어하기 위한 본 발명은 고유량 제어를 위한 제어부측의 스풀 외경을 유지하면서 피드백 받는 부분만 스풀단 사이의 외경차를 이용할 수 있는 4단 구조의 스풀을 제조하여 스풀의 상단 또는 하단으로 피드백되는 제어압력에 영향을 최소화할 수 있도록 피드백 받는 스풀단의 면적을 줄임으로써 피드백에 의한 힘을 최소화할 수 있다. 또한 본 발명은 유출구로부터 유출되는 제어 유압이 피드백압 유입구로 인가되는 피드백 유로를 홀더 외부 측면부에 형성시킴으로써 솔레노이드 밸브 장착부에 이를 위한 유로를 형성하지 않아도 된다. 뿐만 아니라 본 발명은 플런저의 외경과 이를 감싸고 있는 코어와 요크 사이에 플런저 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(guide)가 내재되어 플런저의 진동을 억제하고 코어와 요크 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 플런저 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력 압의 진폭을 줄일 수 있다.

자동변속기, 비례제어 솔레노이드 밸브, 댐퍼 스프링, 고유량, 피드백 유로.

Description

자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브{Solenoid valve}

본 발명은 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 관한 것이다. 특히 본 발명은 솔레노이드 밸브의 크기를 작게 유지하면서 고유량을 제어할 수 있도록 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

또한 본 발명은 플런저의 외경과 이를 감싸고 있는 코어와 요크 사이에 플런저 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(guide)가 내재되어 플런저의 진동을 억제하고 코어와 요크 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 플런저 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력 압의 진폭을 줄일 수 있도록 한 것이다.

기존의 자동변속기용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브의 경우, 스풀을 이용한 비례제어 솔레노이드 밸브가 적용되고 있으며, 이 스풀을 사용함으로써 스풀을 작동시키기 위한 작동력을 최소화할 수 있다. 또한 이러한 스풀 상단 또는 하단측으로 제어된 압력을 피드백시켜 줌으로써 솔레노이드에 의하여 스풀을 제어하는 작동자와의 간극을 줄일 수 있다.

다만, 피드백되는 압력에 의하여 스풀 한쪽 방향으로 큰 부하가 발생함에 따라 이를 제어하기 위하여 스프링을 이용할 경우, 초기 상태에서의 스프링장력 또한 커져 내부 솔레노이드에 의한 작동력을 크게 할 수밖에 없으며, 이로 인하여 솔레노이드 밸브 자체의 크기 또한 커질 수밖에 없다.

또한 솔레노이드에 의한 작동력 즉, 자기력을 증가시키기 위하여, 내부 솔레노이드부를 구성하는 코일 감긴 수가 많아질 수밖에 없으며, 이로 인하여 작동시 코일에서 발생하는 높은 열로 인하여 코일의 소손(燒損) 또는 밸브 내구성에 나쁜 영향을 초래한다.

그리고 솔레노이드 밸브의 크기가 커짐에 따라 밸브가 장착되는 밸브 바디의 크기 또한 커지며, 이는 무게와 연관되어 차량의 연비를 나쁘게 하는 영향을 끼치게 된다.

상기한 바와 같이 종래의 솔레노이드 밸브에서 나타나고 있는 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 솔레노이드 밸브의 크기를 작게 유지하면서 고유량을 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 스풀의 상단 또는 하단으로 피드백되는 제어압력에 영향을 최소화하기 위하여 스풀단 사이의 면적차를 이용하여 피드백 받는 스풀단의 면적을 줄임으로써 피드백에 의한 힘을 최소화할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 고유량 제어를 위한 제어부측의 스풀 외경을 유지한 채, 피드백 받는 부분만 외경을 줄이는 4단 구조의 스풀을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 피드백 유로를 홀더 외주면 또는 스풀 내부에 형성시킴으로써 솔레노이드 밸브가 장착되는 밸브 바디부에 별도의 유로가 형성될 필요가 없도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 플런저의 외경과 이를 감싸고 있는 코어와 요크 사이에 플런저 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(guide)가 내재되어 플런저의 진동을 억제하고 코어와 요크 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 플런저 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력 압의 진폭을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브는, 스풀이 작동되도록 내부에 축방향으로 관통된 관통공이 형성되고 이 관통공과 직각을 이루는 측방으로 위쪽부터 아래쪽까지 유체 흐름을 안내하는 유입구, 제어압을 유출시키는 유출구 및 잔압을 제거하는 배출구가 서로 평행을 이루면서 형성되며 상기 유입구, 유출구, 배출구로부터 관통공 중심으로의 연장부분인 관통공의 외주부에 원통형 함몰부가 형성된 홀더와, 상기 홀더 내부에 배치되는 스풀과, 상기 스풀 하단부에 밀착 배치되는 로드에 조립된 플런저와, 상기 플런저의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈 상단면과 홀더 사이에 배치되는 요크와, 상기 보빈의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 플런저의 저면에 배치되는 코어와, 상기 코어의 중공과 로드의 내면 사이에 배치되는 스프링과, 상기 코어의 저면, 코일의 외주부 및 홀더의 하단부를 감싸는 케이스를 포함하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 플런저의 외경과 이를 감싸고 있는 상기 코어와 상기 요크 사이에 상기 플런저 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(guide)가 내재되어, 상기 플런저의 진동을 억제하고 상기 코어와 상기 요크 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 상기 플런저 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력압의 진폭을 줄일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브는, 스풀이 작동되도록 내부에 축방향으로 관통된 관통공이 형성되고 이 관통공과 직각을 이루는 측방으로 위쪽부터 아래쪽까지 유체 흐름을 안내하는 유입구, 제어압을 유출시키는 유출구 및 잔압을 제거하는 배출구가 서로 평행을 이루면서 형성되며 상기 유입구, 유출구, 배출구로부터 관통공 중심으로의 연장부분인 관통공의 외주부에 원통형 함몰부가 형성된 홀더와, 상기 홀더 내부에 배치되는 스풀과, 상기 스풀 하단부에 밀착 배치되는 로드에 조립된 플런저와, 상기 플런저의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈 상단면과 홀더 사이에 배치되는 요크와, 상기 보빈의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 플런저의 저면에 배치되는 코어와, 상기 코어의 중공과 로드의 내면 사이에 배치되는 스프링과, 상기 코어의 저면, 코일의 외주부 및 홀더의 하단부를 감싸는 케이스를 포함하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 유입구 위쪽의 상기 홀더의 상부에 일측이 상기 관통공과 연결되는 피드백압 유입구가 수평지게 형성되고, 상기 홀더의 상기 피드백압 유입구 위쪽에 일측이 상기 관통공 가운데 상기 스풀의 위쪽 공간과 연결되는 피드백압 제거구가 수평지게 형성되며, 상기 유출구와 상기 피드백압 유입구를 연결하기 위한 피드백유로를 상기 홀더의 측면에 형성하며, 상기 스풀의 상부인 원통부의 위에 연장형성되는 상단원통부가 상기 피드백압 유입구와 피드백압 제거구 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브는, 스풀이 작동되도록 내부에 축방향으로 관통된 관통공이 형성되고 이 관통공과 직각을 이루는 측방으로 위쪽부터 아래쪽까지 유체 흐름을 안내하는 유입구, 제어압을 유출시키는 유출구 및 잔압을 제거하는 배출구가 서로 평행을 이루면서 형성되며 상기 유입구, 유출구, 배출구로부터 관통공 중심으로의 연장부분인 관통공의 외주부에 원통형 함몰부가 형성된 홀더와, 상기 홀더 내부에 배치되는 스풀과, 상기 스풀 하단부에 밀착 배치되는 로드에 조립된 플런저와, 상기 플런저의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈 상단면과 홀더 사이에 배치되는 요크와, 상기 보빈의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 플런저의 저면에 배치되는 코어와, 상기 코어의 중공과 로드의 내면 사이에 배치되는 스프링과, 상기 코어의 저면, 코일의 외주부 및 홀더의 하단부를 감싸는 케이스를 포함하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 유입구 위쪽의 상기 홀더 상부에 일측이 상기 관통공과 연결되는 피드백압 유입구가 형성되고, 상기 스풀에는 상기 스풀의 수직 중심을 통과하며 상기 관통공 가운데 상기 스풀의 위쪽 공간과 상기 배출구를 연결하는 피드백압 제거구가 형성되고, 상기 스풀 상부의 상부인 원통부 위에 연장형성되는 상단원통부의 최상부가 상기 관통공의 상단과 상기 피드백압 유입구 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브는, 스풀이 작동되도록 내부에 축방향으로 관통된 관통공이 형성되고 이 관통공과 직각을 이루는 측방으로 위쪽부터 아래쪽까지 유체 흐름을 안내하는 유입구, 제어압을 유출시키는 유출구 및 잔압을 제거하는 배출구가 서로 평행을 이루면서 형성되며 상기 유입구, 유출구, 배출구로부터 관통공 중심으로의 연장부분인 관통공의 외주부에 원통형 함몰부가 형성된 홀더와, 상기 홀더 내부에 배치되는 스풀과, 상기 스풀 하단부에 밀착 배치되는 로드에 조립된 플런저와, 상기 플런저의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈과, 상기 보빈 상단면과 홀더 사이에 배치되는 요크와, 상기 보빈의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 플런저의 저면에 배치되는 코어와, 상기 코어의 중공과 로드의 내면 사이에 배치되는 스프링과, 상기 코어의 저면, 코일의 외주부 및 홀더의 하단부를 감싸는 케이스를 포함하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 스풀의 원통부에 상기 원통부 상부와 상기 유출구를 연결해 주는 피드백압 유입구가 형성되고, 상기 홀더의 상부에 상기 홀더의 벽체를 상하로 관통하여 상기 관통공의 상기 스풀 위쪽 공간과 일측이 연결되는 피드백압 제거구가 형성되고, 상기 원통부에서 위에 연장형성되는 상단원통부가 상기 스풀의 상기 원통부 상부와 상기 피드백압 제거구 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 스풀의 원통부의 직경보다 상기 스풀의 상단 원통부의 직경이 작게 형성하고 이들이 위치하는 관통공 부분의 크기(직경)도 이들 원통부 및 상단원통부의 직경에 대응하는 크기로 서로 다르게 형성함으로써 상기 피드백압 유입구 아래쪽으로 상기 피드백압 유입구의 압력이 관통공 부분을 채우는 직경이 큰 원통부 상단의 넓은 면적에 작용하고, 상기 피드백압 유입구 위쪽으로 상기 피드백압 유입구의 압력이 관통공 부분을 채우는 직경이 작은 상단원통부 하단의 좁은 면적에 작용하여, 결국 피드백압이 스플을 아래쪽으로 누르는 힘을 작용하도록 하되, 스풀의 원통부와 상단원통부 사이의 외경차를 이용하여 피드백압의 크기를 조절, 감소시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 스풀의 상단부 또는 상기 로드의 하단부에 댐퍼 스프링이 내재되어, 고유량의 고압을 제어할 때 발생가능한 유체력에 의한 제어압력 이상을 감쇠시키고 스풀과 로드의 작동시 간극을 최소화함으로써 급격한 압력제어시 제어압력의 선형성을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 유출구로부터 배출되는 제어유압을 상기 피드백압 유입구로 연결하기 위한 상기 피드백 유로를 홀더 외주부에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 비례제어 솔레노이드 밸브는, 정상 열림 또는 정상 닫힘 비례제어 솔레노이드 밸브일 수 있다.

상기 스풀의 원통부 상부와 유출구 사이에 피드백압 유입구가 형성될 수 있다.

상기 플런저의 외경과 이를 감싸고 있는 상기 코어와 상기 요크 사이에 상기 플런저 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(guide)가 내재되어, 상기 플런저의 진동을 억제하고 상기 코어와 상기 요크 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 상기 플런저 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력압의 진폭을 줄일 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 본 발명은 고유량 제어를 위한 제어부측의 스풀 외경을 유지하면서 피드백 받는 부분의 외경차를 이용할 수 있는 4단 구조의 스풀을 제조함으로써 스풀의 상단 또는 하단으로 피드백되는 제어압력에 영향을 최소화 하기 위하여 피드백 받는 스풀단의 면적차를 이용함으로써 피드백에 의한 힘을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 스풀 상단 또는 로드 하단에 댐퍼 스프링을 탄지시킴으로써 급격한 제어압력 변동시 발생하는 압력진동에 의한 제어압력의 이상을 감쇠시키고, 작동중 발생 가능한 스풀과 작동자 사이의 간극을 최소화하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 제어유압을 유출구로부터 피드백압 유입구로 연결하기 위한 피드백 유로를 홀더 외주부에 형성함으로써 솔레노이드 밸브 장착부에 별도의 유로를 형성하지 않아도 되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 스풀 내에 피드백압 유입구를 형성함으로써 별도의 유출구와 피드백압 유압구를 연결하기 위한 추가의 유로를 형성하지 않아도 되는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 플런저의 외경과 이를 감싸고 있는 코어와 요크 사이에 플런저 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(guide)가 내재되어 플런저의 진동을 억제하고 코어와 요크 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 플런저 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력압의 진폭을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도1에 도시한 바와 같은 솔레노이드 밸브는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 정상 열림 비례제어 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서 유체 흐름 을 안내하는 유입구(28)와 유출구(30), 배출구(31)가 형성된 홀더(16)와, 상기 홀더(16) 내부에 배치되는 스풀(spool)(15)과, 하단부에 밀착 배치되는 로드(rod)(19)에 조립된 플런저(plunger)(20)와, 이 플런저(20)의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일(coil)(35)이 권선되는 보빈(bobbin)(33)과, 이 보빈(33)의 상단면과 홀더(16)의 하단면 사이에 배치되는 요크(yoke)(17)와, 상기 보빈(33)의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 플런저(20)의 저면에 배치되는 코어(core)(23)와, 이 코어(23)의 중공(21)과 로드(19)의 내면 사이에 배치되는 스프링(spring)(36)과, 상기 코어(23)의 저면 즉, 코일(35)의 외주부 및 홀더(16)의 하단부를 감싸는 케이스(case)(24)로 구성되어 있다.

상기 홀더(16)는 내부에 축 방향으로 작동되는 스풀(15)이 배치되도록 축 방향으로 관통 공(29)이 형성된 원통 형상으로서 이 관통 공(29)과 직각을 이루는 홀더(16)의 측방으로는 유체 흐름을 안내하는 유입구(28)와 제어압을 유출시키는 유출구(30) 및 잔압을 제거하는 배출구(31)가 서로 평행을 이루면서 형성되어 있다.

그리고 홀더(16)의 유입구(28)와 유출구(30) 및 배출구(31)에서 관통 공(29)으로 연장되는 관통 공(29)의 외주부에는 유체가 선회류를 일으킬 수 있도록 하는 원통형의 함몰부(13)가 형성되어 있다.

상기 스풀(15)은 홀더(16)의 내부에서 유입구(28)와 배출구(31)의 유로면적을 제어하는 4단 원기둥 형상으로서 그 하단부는 플런저(20)에 의해 작동되는 로드(19) 상단 면에 밀착되어 있고, 외부 유로를 통하여 유출구(30)를 통해 배출되는 제어압이 상기 스풀(15)의 상단면으로 피드백될 수 있도록 피드백압 유입구(26)가 피드백 유로(14) 상단부와 연통되게 홀더(16)에 형성되어 있고, 상기 피드백압 유입구(26)를 통해 유입된 피드백압이 스풀(15) 상단부(12)에 가해지는 것을 차단하기 위한 피드백압 제거구(25)가 홀더(16) 상단부에 수평지게 형성되어 있다.

상기 스풀(15)의 상단 원통부(10) 상부에 댐퍼 스프링(40)이 내재되어 있고, 이 댐퍼 스프링(40)의 상단부는 홀더(16) 상단부에 나사 결합되어 있는 댐퍼 스크류(42)의 안착부(43a)에 내재되어 있다.

상기 피드백압 유입구(26)로 유입되는 제어압은 상기 스풀(15) 상단 원통부(10) 하부와 원통부(27) 상부 사이에 작용하여 상기 스풀(15) 하단 면이 상기 로드(19)의 상단 면과 밀착 배치될 수 있도록 되어 있다.

상기 로드(19)는 플런저(20)에 의해 축 방향으로 작동되어 상단부의 스풀(15)을 작동시키는 것으로서 그 상단부가 스풀(15)의 저면에 밀착 배치되어 있고 그 외주면에 플런저(20)가 결합되어 있으며 하단부 내부에는 스프링(36)이 삽입 지지되어 있다.

여기서, 로드(19)는 플런저(20)의 중간부에 삽입 고정되고 그 하부가 스프링(36)의 상단부에 안착되며, 상하 왕복시 밀폐 압력의 소통을 원활히 하기 위해 상단부에 축 방향과 직각방향으로 관통홀(18)이 형성되어 있다.

상기 플런저(20)는 스풀(15)의 하단부에 밀착 배치되어 있는 로드(19)에 조립되어 스풀(15)을 홀더(16)의 유입구(28), 배출구(31) 사이에 축 방향으로 왕복 운동시켜주는 원통 형상으로서 그 중앙에는 로드(19)가 삽입되도록 중공이 형성되어 있다.

상기 보빈(33)의 상단면에는 축 방향을 중심으로 하는 두 개의 동심원을 이루도록 형성되는 쐐기형 요철을 두어 조립시 공차가 줄어드는 한편 외부로부터 플런저(20) 작동부 내로의 이물질 유입이 차단된다. 안쪽 원을 이루는 쐐기형 요철의 한 군데와 바깥쪽 원을 이루는 쐐기형 요철의 한 군데 총 두 군데에는 각각 쐐기형 요철이 없는 유로용 홈이 형성되어 있다. 유로용 홈은 플런저(20)의 원활한 작동 및 내부로의 자동변속기오일(Automatic Transmission Fluid ; ATF)의 원활한 주입을 위한 것이다.

상기 코어(23)는 보빈(33)의 하단부에 그 하단의 외측부가 밀착되고 코일(35)에 전류 인가시 플런저(20)를 끌어당길 수 있도록 코일(35)에서 발생된 자기력이 집중되는 중앙부가 플런저(20)의 하면에 배치되는 중공(21)이 형성된 원통형상으로서 그 중앙부의 상단면은 플런저(20)의 하단부가 수용되어 전류의 크기에 따라 선형적으로 압력을 제어할 수 있도록 오목하게 패이고, 이 코어(23)의 오목하게 패인 중심부 테두리는 코일(35)의 자기력이 집중될 수 있도록 그 외측부가 절삭된 원추대 형상으로 형성되어 있다. 또한 코어(23)와 함께 비례제어 솔레노이드 밸브의 자기 회로부를 구성하는 요크(17)의 하부에는 코일(35)이 감겨진 보빈(33)과 로드(19) 및 플런저(20) 사이의 공간으로 내려갈 수 있는 요크 하단부(34)가 연장되어 있다.

그리고, 로드(19)의 상부 측면과 요크(17) 사이 및 로드(19)의 하부 측면과 코어(23) 사이에는 요크(17), 코어(23) 및 플런저(20)의 가공 정도에 따른 간섭을 배제하여 플런저(20)가 원활하게 상하로 왕복운동을 할 수 있도록 하며 플런저(20) 가 좌우유동 및 기울어짐 없이 작동되도록 하는 원통 형상의 부싱(32)(22)이 압입되어 있다. 부싱(32)(22)의 내측면에는 테프론(Teflon) 코팅이 되어 있는데, 테프론 코팅이란 불소수지를 도료화하여 페인트처럼 표면에 적당량 스프레이한 후, 일정한 온도에서 가열, 소성을 거쳐서 비활성의 단단한 코팅층을 형성하는 코팅을 말하며, 테프론 코팅은 특유의 이형성 뿐만 아니라 비점착성, 내화학성, 내열성, 절연 안정성 및 낮은 마찰계수를 가지고 있으므로 부싱(32)(22)과 로드(19) 사이의 마찰에 의하여 발생 가능한 문제점이 최소화된다. 테프론 코팅에 대한 자세한 기술적 사항은 종래에 알려진 것이므로 생략한다.

상기 요크(17)는 보빈(33) 상부에 배치되어 코일(35)에서 발생한 자기장이 누설되는 것을 방지하는 기능을 하며, 상단부가 넓게 형성된 원통 형상으로서 이 넓게 형성된 상단부는 보빈(33) 상면과 케이스(24) 상단부 안쪽 단 사이에 얹혀지도록 배치되어 있다.

여기서 도1 및 도2의 솔레노이드 밸브 모두는 플런저(20)의 외경과 이를 감싸고 있는 코어(23)와 요크(17) 사이에 플런저(20) 외경과의 간극을 최소화할 수 있는 가이드(43)(guide)가 내재되어 있기 때문에 플런저(20)의 진동을 억제하고 코어(23)와 요크(17) 내경부 간의 간극을 줄여 자기장의 흐름을 효과적으로 향상시킴으로써 플런저(20) 작동시 진동 및 자기력의 상승을 통해 출력 압의 진폭을 줄일 수 있다.

상기 스프링(36)은 코어(23)의 중공(21)과 로드(19)의 중공 사이에 배치되어 로드(19)를 상 방향으로 밀어 올리도록 되어 있으며 코일(35)에 인가되는 전류에 의하여 발생하는 자기력에 의하여 압축 또는 이완된다. 이 스프링(36)의 중앙으로는 조정 스크류(38)의 상부가 삽입되어 있다.

상기 조정 스크류(38)는 코어(23)의 중공(37)에 삽입되고 로드(19)의 내면을 통과할 수 있도록 4단 원통 형상으로서 상기 스프링(36)의 하단부를 지지하는 동시에 상하로 조이고 풀면서 스프링(36)을 압축 또는 이완시켜 로드(19) 외주부에 위치하는 플런저(20)의 초기위치를 미세하게 조절함으로써 압력제어를 안정적으로 유지할 수 있도록 코어(23) 저면으로부터 나사 체결되어 있다.

특히 도시된 구조의 비례 제어 솔레노이드 밸브는 전원 인가시 플런지(20)가 코어(32) 내경부로 하강함으로써 스풀(15)에 의하여 유출구(30)를 통해 형성되는 제어압이 점차 강하하는 압력 제어패턴을 갖는다.

더 나아가서 도시된 구조의 비례 제어 솔레노이드 밸브는 스풀(15) 상단원통부(10)가 아래의 원통부(27) 보다 외경의 크기가 작게 함으로써 초기위치 상태에서 피드백으로 인한 스풀(15)에 인가되는 힘에 대한 스프링(36)의 지지력을 작게 할 수 있게 함과 동시에 작은 자기력으로도 고유량을 제어할 수 있는 구조를 가질 수 있다.

상기 케이스(24)는 코어(23)의 저면, 코일(35)의 외주부 및 홀더(16) 하단을 덮어씌우는 원통 형상으로서 홀더(16)를 요크(17) 위에 놓아두고 케이스(24)의 상단을 안쪽으로 말아서 홀더(16)의 하단부가 케이스(24)의 상단부에 끼워져 결합되도록 되어 있다.

그리고 케이스(24)는 외부로부터의 충격이나 이물질로부터 케이스(24) 내의 구성요소들을 보호해 주며 케이스(24)의 하단면에 사출 성형된 커넥터(41)가 끼워져 결합되어 있다.

도2에 도시한 바와 같은 솔레노이드 밸브는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 정상 닫힘 비례 제어 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서 도1의 정상 열림 비례 제어 솔레노이드 밸브와는 제어압력이 역방향으로 제어되는 밸브로 상기의 요크(17)와 코어(23)가 상반되게 위치함으로써 코일(35)에 전류 인가시 플런저(20)가 코어(23)의 하단 함몰부로 상승하여 플런저(20) 내경부에 삽입 고정된 로드(19)에 의하여 로드(19) 상단면에 위치하는 스풀(15)을 상승시킴에 따라 홀더(10)의 유입구(28)를 열리도록 하여 유출구(30)로 제어되는 압력을 상승시키는 구조이다.

물론, 스프링(36)과 조정 스크류(38) 그리고 댐퍼 스프링(40)과 댐퍼 스크류(42)의 위치도 서로 바뀐다.

기타 유사 구성품들에 대한 설명은 도1에 대한 설명으로 대신하고 도2에 추가로 형성되는 구성에 대하여 그 형성을 설명한다.

상기 로드(19) 하단부 중공에 탄지되는 댐퍼 스프링(40)은 플런저(20)의 초기위치를 제어하기 위하여 형성되며, 이 댐퍼 스프링(40)의 중앙으로는 댐퍼스크류(42)의 상부가 삽입되어 있다. 물론, 스풀(15) 상단 원통부(10)의 상부에 스프링(36)이 내재되고, 이는 홀더(16) 상부에 나사결합되는 조정 스크류(38)에 의해 고정된다.

상기 댐퍼 스크류(42)는 요크(17)의 중공에 삽입되고 로드(19)의 내면을 통 과할 수 있도록 4단 원통 형상으로서 상기 댐퍼 스프링(40)의 하단부를 지지하는 동시에 상하로 조이고 풀면서 댐퍼 스프링(40)을 압축 또는 이완시켜 로드(19) 외주부에 위치하는 플런저(20)의 초기위치를 미세하게 조절함으로써 압력제어를 안정적으로 유지할 수 있도록 요크(17) 저면으로부터 나사 체결되어 있다.

또한 도1에서는 요크(17) 하단부에 요크 하단부(34)가 연장되어 있으나, 도2에서는 도1과는 달리 요크(17) 상단부에 상측 방향으로 요크 상단부(34a)가 연장되어 있다.

그리고 도1의 실시예와 마찬가지로 외부 유로를 통하여 유출구(30)를 통해 배출되는 제어압이 상기 스풀(15)의 상단면으로 피드백될 수 있도록 피드백압 유입구(26a)가 피드백 유로(14) 상단부와 연통되게 홀더(16)에 형성되어 있고, 상기 피드백압 유입구(26a)를 통해 유입된 피드백압이 스풀(15) 상단부(12)에 가해지는 것을 차단하기 위한 피드백압 제거구(25a)가 홀더(16) 상단부에 수평지게 형성되어 있다.

도3 및 도4는 도1 및 도2에 개시된 솔레노이드 밸브의 홀더 상부에 형성된 피드백압 유입구와 피드백압 제거구의 다른 구조를 보인 것으로서 도1의 경우와 마찬가지로 스풀(15) 상단 원통부(10)의 상부에 댐퍼 스프링(40)이 내재되지만, 이 댐퍼 스프링(40)이 댐퍼 스크류(42)에 의해 고정되지 않고 관통 공(29) 상단부의 안착부(43b)에 맞닿아 고정된다. 또한 상기 홀더(16)의 유입구(28)와 유출구(30)에는 별도의 필터(44)가 장착될 수 있다.

도3의 경우는 상기 홀더(16) 상단부에 관통 공(29)과 연통하는 피드백압 유 입구(26b)가 형성되고, 상기 스풀(15)의 수직 중심에 상기 배출구(31)에 연통되게 피드백압 제거구(25b)가 형성되고, 상기 스풀(15) 상단부의 상부에 상기 피드백압 유입구(26b) 사이에 위치하는 상단 원통부(10)가 연장되어 있다.

도4의 경우는 상기 스풀(15)의 원통부(27)에 상기 원통부(27) 상부와 상기 유출구(30)를 연결해 주는 피드백압 유입구(26c)가 형성되고, 상기 홀더(16)의 상부에 피드백압 제거구(25c)가 상하로 관통되게 형성되며, 상기 스풀(15) 상단부의 상부와 상기 피드백압 제거구(25c) 사이에 위치하는 상단 원통부(10)가 연장되어 있다.

도1은 본 발명에 의한 자동변속기 직접 변속 제어용 고유량 제어를 위한 정상 열림 비례제어 솔레노이드 밸브의 단면도이다.

도2는 본 발명에 의한 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 정상 닫힘 비례제어 솔레노이드 밸브의 단면도이다.

도3 및 도4는 도1 및 도2에 개시된 솔레노이드 밸브의 홀더 상부에 형성된 피드백압 유입구와 피드백압 제거구의 다른 구조를 보인 단면도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 상단 원통부 11 : 원통 하단부

43a, 43b : 안착부 13 : 함몰부

14 : 피드백 유로 15 : 스풀

16 : 홀더 17 : 요크

18 : 관통 홀 19 : 로드

20 : 플런저 21 : 중공

22, 32 : 부싱 23 : 코어

24 : 케이스 27 : 원통부

25, 25a, 25b, 25c :　피드백압 제거구

26, 26a, 26b, 26c : 피드백압 유입구

28 : 유입구 29 : 관통 공

30 : 유출구 31 : 배출구

33 : 보빈 34 : 요크 하단부

34a : 요크 상단부 35 : 코일

36 : 스프링 37 : 중공

38 : 조정 스크류 40 : 댐퍼 스프링

41 : 커넥터 42 : 댐퍼 스크류

43 : 가이드 44 : 필터

Claims (10)

1. 스풀(15)이 작동되도록 내부에 축방향으로 관통된 관통공(29)이 형성되고 상기 관통공(29)과 직각을 이루는 측방으로 위쪽부터 아래쪽까지 유체 흐름을 안내하는 유입구(28), 제어압을 유출시키는 유출구(30) 및 잔압을 제거하는 배출구(31)가 서로 평행을 이루면서 형성되며 상기 유입구(28), 상기 유출구(30), 상기 배출구(31)로부터 상기 관통공(29) 중심으로의 연장부분인 상기 관통공(29)의 외주부에 원통형 함몰부(13)가 형성된 홀더(16)와, 상기 홀더(16) 내부에 배치되는 스풀(15)과, 상기 스풀(15) 하단부에 밀착 배치되는 로드(19)에 조립된 플런저(20)와, 상기 플런저(20)의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈(33)과, 상기 보빈(33) 상단면과 상기 홀더(16) 사이에 배치되는 요크(17)와, 상기 보빈(33)의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 상기 플런저(20)의 저면에 배치되는 코어(23)와, 상기 코어(23)의 중공(37)과 상기 로드(19)의 내면 사이에 배치되는 스프링(36)과, 상기 코어(23)의 저면, 상기 코일의 외주부 및 상기 홀더(16)의 하단부를 감싸는 케이스(24)를 포함하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브에 있어서,

   상기 코어(23)와 상기 요크(17) 사이의 간극에 설치되며, 일부가 상기 플런저(20)의 외경이 이루는 면과 상기 코어(23) 및 상기 요크(17)가 이루는 내경면 사이의 틈새에 돌출되어 상기 플런저(20)가 슬라이드 가능하게 상기 플런저(20)와 접하는 가이드(guide:43)가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유입구(28) 위쪽의 상기 홀더(16)의 상부에 일측이 상기 관통공(29)과 연결되는 피드백압 유입구(26,26a)가 수평지게 형성되고, 상기 홀더(16)의 상기 피드백압 유입구(26,26a) 위쪽에 일측이 상기 관통공(29) 가운데 상기 스풀(15)의 위쪽 공간과 연결되는 피드백압 제거구(25)가 수평지게 형성되며, 상기 유출구(30)와 상기 피드백압 유입구(26,26a)를 연결하기 위한 피드백 유로(14)를 상기 홀더(16)의 측면에 형성하며, 상기 스풀(15)의 상부인 원통부(27)의 위에 연장형성되는 상단원통부(10)가 상기 피드백압 유입구(26,26a)와 피드백압 제거구(25,25a) 사이에 위치하며,

   상기 스풀(15)의 원통부(27)의 직경보다 상기 스풀(15)의 상단원통부(10)의 직경이 작게 형성하고 이들이 위치하는 상기 관통공(29) 부분의 크기(직경)도 상기 원통부(27) 및 상기 상단원통부(10)의 직경에 대응하는 크기로 서로 다르게 형성함으로써 상기 피드백압 유입구(26,26a) 아래쪽으로 상기 피드백압 유입구(26,26a)의 압력이 상기 관통공(29) 부분을 채우는 직경이 큰 상기 원통부(27) 상단의 넓은 면적에 작용하고, 상기 피드백압 유입구(26,26a) 위쪽으로 상기 피드백압 유입구(26,26a)의 압력이 상기 관통공(29) 부분을 채우는 직경이 작은 상기 상단원통부(10) 하단의 좁은 면적에 작용하여, 결국 피드백압이 상기 스플(15)을 아래쪽으로 누르는 힘을 작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유입구(28) 위쪽의 상기 홀더(16) 상부에 일측이 상기 관통공(29)과 연결되는 피드백압 유입구(26b)가 형성되고, 상기 스풀(15)에는 상기 스풀(15)의 수직 중심을 통과하며 상기 관통공(29) 가운데 상기 스풀(15)의 위쪽 공간과 상기 배출구(31)를 연결하는 피드백압 제거구(25b)가 형성되고, 상기 스풀(15) 상부인 원통부 위에 연장형성되는 상단원통부(10)의 최상부가 상기 관통공(29)의 상단과 상기 피드백압 유입구(26b) 사이에 위치하며,

   상기 스풀(15)의 원통부의 직경보다 상기 스풀(15)의 상단원통부(10)의 직경이 작게 형성하고 상기 관통공(29) 부분의 크기(직경)도 상기 원통부 및 상기 상단원통부(10)의 직경에 대응하는 크기로 서로 다르게 형성함으로써 상기 피드백압 유입구(26b) 아래쪽으로 상기 피드백압 유입구(26b)의 압력이 상기 관통공(29) 부분을 채우는 직경이 큰 상기 원통부의 상단의 넓은 면적에 작용하고, 상기 피드백압 유입구(26b) 위쪽으로 상기 피드백압 유입구(26b)의 압력이 상기 관통공(29) 부분을 채우는 직경이 작은 상기 상단원통부(10)의 하단의 좁은 면적에 작용하여, 결국 피드백압이 상기 스플(15)을 아래쪽으로 누르는 힘을 작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 스풀(15)의 원통부(27)에 상기 원통부(27) 상부와 상기 유출구(30)를 연결해 주는 피드백압 유입구(26c)가 형성되고, 상기 홀더(16)의 상부에 상기 홀더(16)의 벽체를 상하로 관통하여 상기 관통공의 상기 스풀(15) 위쪽 공간과 일측이 연결되는 피드백압 제거구(25c)가 형성되고, 상기 원통부(27)에서 위에 연장형성되는 상단원통부(10)가 상기 스풀(15)의 상기 원통부(27) 상부와 상기 피드백압 제거구(25c) 사이에 위치하며,

   상기 스풀(15)의 원통부(27)의 직경보다 상기 스풀(15)의 상단원통부(10)의 직경을 작게 형성하고 상기 관통공 부분의 크기(직경)도 이들 원통부(27) 및 상단원통부(10)의 직경에 대응하는 크기로 서로 다르게 형성함으로써 상기 피드백압 유입구(26c) 아래쪽으로 상기 피드백압 유입구(26c)의 압력이 관통공 부분을 채우는 직경이 큰 상기 원통부(27) 상단의 넓은 면적에 작용하고, 상기 피드백압 유입구(26c) 위쪽으로 상기 피드백압 유입구(26c)의 압력이 상기 관통공 부분을 채우는 직경이 작은 상기 상단원통부(10) 하단의 좁은 면적에 작용하여, 결국 피드백압이 상기 스플(15)을 아래쪽으로 누르는 힘을 작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
5. 삭제
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 스풀(15)의 상단부 또는 상기 로드(19)의 하단부에 댐퍼 스프링(40)이 내재되어, 고유량의 고압을 제어할 때 발생가능한 유체력에 의한 제어압력 이상을 감쇠시키고 상기 스풀(15)과 상기 로드(19)의 작동시 간극을 최소화함으로써 급격한 압력제어시 제어압력의 선형성을 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
7. 제2항에 있어서,

   상기 유출구(30)로부터 배출되는 제어유압을 상기 피드백압 유입구(26,26a)로 연결하기 위한 상기 피드백 유로(14)를 상기 홀더(16)의 외주부에 형성하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 비례제어 솔레노이드 밸브는, 정상 열림 또는 정상 닫힘 비례제어 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
9. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 스풀(15)의 원통부(27) 상부와 상기 유출구(30) 사이에 상기 피드백압 유입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 직접 변속제어용 고유량 제어를 위한 비례제어 솔레노이드 밸브.
10. 삭제

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